题目内容

2012年9月25号“辽宁号”航空母舰正式交付使用，该航空母舰长304米，宽70.5米，最高航速32节，标准排水量5.7万吨，满载排水量6.75万吨，安装四台蒸气轮发动机驱动，总计20万马力．以20节航行，续航能力可达12000海里（1海里=1852米；1马力=735瓦特；1节=1海里/小时）．求：
（1）满载时航空母舰受到的重力；
（2）航母以20节速度航行，最长行驶时间；
（3）航母以最高速度航行时，动力多大；
（4）航母以20节速度和航母以30节速度航行，行驶相同距离消耗能量多的是______（选填“以20节航行”、“以30节航行”或“一样多”）．

已知：m_排=66500t=6.65×10⁷kg g=9.8N/kg v₁=20节=20海里/h s=12000海里 v₂=30节=30海里/h≈1.54m/s P=2×10⁵马力=1.47×10⁸W
求：（1）G=？（2）t=？
解：
（1）满载时航空母舰受到的重力为G=F_浮=m_排g=6.65×10⁷kg×9.8N/kg=6.517×10⁸N；
（2）∵v= $\text{[math]}$ ，
∴航母最长续航时间为t= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =600h；
（3）∵P= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =Fv，
∴航母的航行动力为F= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ ≈9.55×10⁷N；
（4）航母匀速航行过程中，随着速度的增大，受到的阻力增大，所以动力增大，航行的距离又相同，所以由公式W=Fs知，动力做的功增大，消耗的能量增大．
答：（1）满载时航空母舰受到的重力为6.517×10⁸N；
（2）航母最长续航时间为600h；
（3）航母的航行动力为9.55×10⁷N；
（4）航母以20节速度和航母以30节速度航行，行驶相同距离消耗能量以30节航行．
分析：（1）已知航母的满载排水量，利用阿基米德原理可以得到航母满载时受到的浮力；漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力；
（2）已知航母续航路程和航速，利用公式t= $\text{[math]}$ 得到最长行驶时间；
（3）已知航母总功率和最大航速，利用公式F= $\text{[math]}$ 得到航行动力；
（4）航母行驶过程中消耗能量的多少决定于做功的多少．
点评：此题以举世关注的“辽宁号”航母为素材设计题目，既考查了我们对力学重要的公式或规律的掌握情况，也增加了我们的民族自豪感，渗透了德育教育，是一道好题．

练习册系列答案

（选填“以20节航行”、“以30节航行”或“一样多”）．

2012年9月25日上午，中国首艘航空母舰“辽宁”号正式交接服役，从此中国摆脱了没有航母的历史．如图甲是辽宁号航空母舰的图片，辽宁号航空母舰以重油（原油提取汽油、柴油后剩余重质油）为燃料，最大舰长304米，舰宽70.5米，满载排水量67500吨．2012年11月23日上午中国独立自主研发的航母舰载飞机歼-15首次成功降落在“辽宁舰”甲板上（如图乙所示）．（g取10N/kg）
请回答下列问题：
（1）若飞机歼-15的质量为1.8×10⁴kg，每个轮子与飞行甲板的接触面积均为0.02m²，（按三个相同的轮子与飞行甲板接触计算），当飞机歼-15降落在“辽宁舰”甲板上静止时，飞机对甲板的压强多大？
（2）当两名飞机起飞指挥员用“航母style”动作（如图丙所示）向歼-15飞行员下达起飞指令后，飞机歼-15飞离“辽宁舰”甲板时，则（　　）
A．航母将上浮，所受浮力减少
B．航母将上浮，所受浮力增大
C．航母将下沉，所受浮力增大
D．航母将下沉，所受浮力减少
（3）在一次航母补给训练中，补给舰向航母加注燃料重油的过程中，航母舰底所受海水的压强怎样变化？若补给舰向航母加注燃料重油的体积为6.0×10³m³，航母排水量将增加多少？（重油的密度为0.8×10³kg/m³，海水的密度取1.0×10³kg/m³计算）
（4）航母在执行作战任务时需要其它舰艇护航，组成编队．一般情况下护航形式有两种：前后护航形式和“并排”护航形式，若在较近距离时，请你分析那种护航形式好？说明理由．

2012年9月25号“辽宁号”航空母舰正式交付使用，该航空母舰长304米，宽70.5米，最高航速32节，标准排水量5.7万吨，满载排水量6.75万吨，安装四台蒸气轮发动机驱动，总计20万马力．以20节航行，续航能力可达12000海里（1海里=1852米；1马力=735瓦特；1节=1海里/小时）．求：
（1）满载时航空母舰受到的重力；
（2）航母以20节速度航行，最长行驶时间；
（3）航母以最高速度航行时，动力多大；
（4）航母以20节速度和航母以30节速度航行，行驶相同距离消耗能量多的是______（选填“以20节航行”、“以30节航行”或“一样多”）．

2012年9月25号“辽宁号”航空母舰正式交付使用，该航空母舰长304米，宽70.5米，最高航速32节，标准排水量5.7万吨，满载排水量6.75万吨，安装四台蒸气轮发动机驱动，总计20万马力。以20节航行，续航能力可达12000海里（1海里=1852米；1马力=735瓦特；1节=l海里／小时）。求：(l)满载时航空母舰受到的重力；(2)航母以20节速度航行，最长行驶时间；(3)航母以最高速度航行时，动力多大；(4)航母以20节速度和航母以30节速度航行，行驶相同距离消耗能量多的是（选填“以20节航行”、“以30节航行”或“一样多”）。

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